3. Контрольные вопросы.

1. Выведите формулу Погсона.

2. Дайте определение видимой и абсолютной звездным величинам. В чем их различия?

3. Выведите формулу связи между видимой и абсолютной звездной величиной светила.

4. Что такое модуль расстояний?

5. Какова связь между физическими и астрономическими величинами освещаемости?

6. Как перейти от выражения светимости в единицах светимости солнца к выражению в абсолютных звездных величинах?

4. Литература.

1. Бакулин и др. курс общей астрономии. М. «Наука».1983г.

2. Куликовский П. Г. Звездная астрономия. М. «Наука».1979г.

3. Куликовский П. Г. Справочьник астронома любителя. М. «Наука».1973г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РОБОТА№2

Изучение устройства и работы призменных спектографов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучение устройства и действия призменных спектографов.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: Спектрограф ИСП – 28. Трехпризменный спектрограф ИСП – 51 с камерой УФ – 89.Фотоматериалы, лупа.

1. Теоретические сведения.

Любой спектральный прибор состоит из трех основных частей:

1. Диспергирующая система.

2. Коллиматор.

3. Камера.

По типу диспергирующих систем все спектральные приборы разделяются на три тип:

1. Призменные.

2. Дифракционные.

3. Интерференционные

Призменные спектрографы были исторически первыми спектральными приборами. Для разложения света в спектр в них используется различие показателя преломления прозрачных оптических сред, из которых делаются призмы. Пусть на первую грань призмы падает луч под углом Углы падения и преломления на гранях , , , , угол между лучом, падающим и преломленным- V –называется углом отклонения призмы. На рисунке видно, что:

Рис.1

V=( - )+( - )=( + )-( + ) (1).

Но + =A (2).

Где А- преломляющий угол призмы. Подставляя ,(2) в (1) имеем:

V= + -A (3).

На основании законов преломления:

Где n – относительный показатель преломления. С использованием (4) имеем:

V=arc arc (5).

Дифференцируя (5), учитывая (4) и полагая

, находим минимум V.

(6).

Для минимума отклонения

То есть луч внутри призмы идет параллельно основанию.

Угловая дисперсия:

С использованием (6) и (9) имеем:

Выражение для , зависит от вещества призмы. Для стекла

Отсюда

И окончательно

Спектрограф регулируется так, что в минимуме отклонения находится длинна волны средней части спектра.

Для увеличения дисперсии применяется несколько призм, дисперсия которых суммируется. Примером однопризменного спектрографа является ИСП – 26, трехпризменнного – ИСП – 31 (рис 2. 3.).

Соотношения (1) + (12) справедливы лишь для главного сечения призмы (плоскости, перпендикулярной ребру призмы ). Для лучей, наклоненных к плоскости главного свечения, угол отклонения больше, чем для лучей, идущих в главном сечении, поэтому линии в спектре, полученным с помощью призменного спектрографа, искривлен. Форма линий – парабола, обращенные вершинами в сторону длинноволновой части спектра. Согласно (12). Дисперсия различна для разных длин волн (зависимость между положением линий в спектре и длинной волны называется дисперсионной кривой). Разрешающая способность определяется высотой дисперсионных призм (поперечным сечением пучка лучей, выходящего из призмы ).

1 – входная щель, 2 – объектив коллиматора, 3 – два маховика, 4 – шкала с нониусом, 5,6,7 – система из трёх призм, 8 – барабан для вращения системы из трёх призм, 9,10- две шкалы фиксирующие положение призменной системы, 11-объектив камеры, 12- маховики перемещающие объектив камеры вдоль оси, 13- шкала с нониусом, 15- шкала для фиксации поворота кассетной части.

1

2 3

4

5

Рис. 3.

1 – входящая щель, 2 – внеосевое параболическое зеркало коллиматора, 3 – кварцевая призма из левовращающей и правовращающей призм (призма Корню), 4 – двухменисковый кварцевый объектив камеры, 5 – фокальная поверхность (фотопластинка).